Плотность энергетических уровней в валентной зоне
ρ(w)=C2
,(13)
где Wв - энергия, соответствующая потолку валентной зоны; С2 -коэффициент пропорциональности.
Плотность энергетических уровней равна нулю у дна зоны проводимости (или потолка валентной зоны). По мере продвижения от дна зоны проводимости (или потолка валентной зоны) вглубь зоны она изменяется в соответствии с параболическим законом.
Зная функцию распределения плотности энергетических уровней и функцию распределения Ферми-Дирака, определяющую вероятность нахождения электронов на уровнях в интервале энергий dW, можно определить функцию распределения плотности энергетических состояний (рис.20) по формуле
ƒn(w)
. (14)
W ρ(w)
Wпр
WFi ƒn(w)
Wв
ρ(w),
ƒn(w),
1 1 2 0
Рис.20. Схема электронных состояний в собственном полупроводнике
Кривые
ρ(w)
и
ƒn(w)
на
рис.20 показаны менее жирными линиями,
более жирной линией показана функция
для
зоны проводимости собственного
полупроводника.
Интегрируя
(14)
по всем значениям энергий зоны
проводимости, можно определить
концентрацию электронов в зоне
проводимости.
Аналогичные рассуждения можно провести для определения концентрации дырок в валентной зоне.
ЛИТЕРАТУРА
Электронные приборы: Учебник для вузов / Под ред. Г.Г. Шишина.-М.: Эенргоатомиздат, 1989.-496 с.
Батушев В.А. Электронные приборы: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., I980.-383 с.
Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 2002.-480 с.
Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учебник для вузов. – М.: Сов. Радио, 2001.-488 с.
Шалимова К.В. Физика полупроводников: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-392 с.
Морозова И. Г. Физика электронных приборов: Учебник для вузов. - М.: Атомиздат, 1980.-392 с.
Федотов Я.А. Основы физики полупроводниковых приборов: Учебное пособие для вузов. - М.: Советское радио, 1969.-592 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Общие сведения 3
Электроны в атоме. Электроны в твердом теле 3
Полупроводники 11
Примесные полупроводники 18
Статистика электронов и дырок в полупроводниках 29
Литература 40